O echipă de cercetători a reușit să conecteze aproximativ 200.000 de celule cerebrale umane la un cip de siliciu și să le antreneze să joace celebrul joc video Doom. Acest pas marchează un moment important în dezvoltarea calculatoarelor biologice programabile, o direcție de cercetare cu potențial mare.
Primul contact cu Doom: Cum au fost antrenați neuronii
Experimentul a fost realizat de startup-ul australian de biotehnologie Cortical Labs. Aceștia au folosit sistemul lor de calcul neural CL-1, care combină neuroni vii cu componente electronice pentru a crea ceea ce oamenii de știință numesc „biologie programabilă”. Practic, celulele cerebrale umane au fost crescute pe o matrice de microelectrozi, formând un procesor neural hibrid. Cipul CL-1 a transformat datele digitale ale jocului în semnale electrice pe care neuronii le-au putut interpreta.
În același timp, răspunsurile neuronale au fost convertite în comenzi digitale, care controlau jocul. Neuronii au reușit să interacționeze cu mediul tridimensional al jocului Doom, navigând pe hartă, vizând inamicii și trăgând cu armele în timp real. Cercetătorii au observat o „învățare adaptivă” și un comportament orientat spre obiective în timpul jocului. Deși performanța neuronilor nu a atins nivelul jucătorilor umani, experimentul demonstrează capacitatea sistemelor neuronale vii de a învăța sarcini digitale complexe.
De la Pong la Doom: O evoluție rapidă
Realizarea se bazează pe un experiment anterior realizat de Cortical Labs în 2021, când neuroni crescuți în laborator au fost antrenați să joace jocul simplu Pong. Antrenarea acelor neuroni a necesitat peste un an și jumătate de dezvoltare. În comparație, adaptarea sistemului pentru Doom a fost mult mai rapidă. Dezvoltatorul independent Sean Cole a creat o interfață Python, prin care neuronii au putut interpreta semnalele jocului. În doar o săptămână, sistemul neuronal a fost capabil să navigheze autonom în mediul jocului.
Viitorul potențial: Aplicații posibile și provocări
Cercetătorii consideră că domeniul sistemelor de calcul biologic ar putea complementa în viitor procesoarele clasice din siliciu. Neuronii vii pot procesa informații complexe și incerte, consumând mult mai puțină energie decât cipurile tradiționale. Această capacitate ar putea face sistemele hibride utile pentru robotică și pentru sarcini de decizie în timp real. Oamenii de știință explorează și posibilitatea ca astfel de sisteme să controleze membre robotice sau interfețe neuronale avansate. Cu toate acestea, rămân multe întrebări despre modul în care neuronii percep mediile digitale fără organe senzoriale specifice.
Cortical Labs, compania din spatele acestui experiment, continuă să-și dezvolte tehnologia. Aceștia au anunțat recent planuri de a explora și alte aplicații ale sistemului lor, inclusiv în domeniul medicinei și al cercetării bolilor neurologice.
Sursa: Descopera
